#include<stdio.h>
#include<string.h>
#define N 50 //叶子节点数
#define M 2*N-1 //树中节点总数
typedef struct
{
	char data[5]; //节点值
	int weight; //权重
	int parent;  //双亲节点
	int lchild;  //左孩子节点
	int rchild;  //右孩子节点
}HTNode;
typedef struct
{
	char cd[N];//存放哈夫曼码
	int start;
}HCode;
 
void CreateHT(HTNode ht[],int n);//构造哈夫曼树
void CreateHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n);//构造哈夫曼编码
void DispHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n);//输出哈夫曼编码
 
void CreateHT(HTNode ht[],int n)//构造哈夫曼树
{
	int i,k,lnode,rnode;
	int min1,min2;//设置权重最小的两个节点
	for(i=0;i<2*n-1;i++)//所有节点的相关域设置初始值为-1
	{
		ht[i].parent=ht[i].lchild=ht[i].rchild=-1;
	}
	for(i=n;i<2*n-1;i++)//构造哈夫曼树
	{                      //n前面的空间给输入的值，树的其他节点给算出来的权重和
		min1=min2=32767;//min1为第一个最小的权重，min2为第二个最小的权重
		lnode=rnode=-1;//lnode和rnode为最小权重的两个节点位置
		for(k=0;k<=i-1;k++)
			if(ht[k].parent==-1)//只在尚未构造二叉树的节点中查找
			{
				if(ht[k].weight<min1)//找权重最小的两个节点
				{
					min2=min1;rnode=lnode;//把min1的下标值给了min2,原左孩子的下标lnode给右孩子的下标rnode
					min1=ht[k].weight;lnode=k;//把权重最小的下标赋给lnode
				}
				else if(ht[k].weight<min2)
				{
					min2=ht[k].weight;
					rnode=k;//把权重第二最小的下标赋给rnode
				}
			}
			ht[lnode].parent=i;ht[rnode].parent=i;//将当前权重最小的两个的双亲节点设为下标为i的节点
			ht[i].weight=ht[lnode].weight+ht[rnode].weight;//下标为i的节点的权重为两个子女的权重和
			ht[i].lchild=lnode;ht[i].rchild=rnode;//设置下标为i的节点的孩子为下标为lnode和rnode
			//注意，设置为孩子的双亲，还要设置双亲的孩子
	}
}
 
void CreateHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n)//构造哈夫曼编码
{
	int i,f,c;
	HCode hc;
	for(i=0;i<n;i++)//根据哈夫曼树求哈夫曼编码
	{
		hc.start=n;c=i;//c获取当前节点的下标
		f=ht[i].parent;//获取输入的叶子节点的双亲节点下标
		while(f!=-1)//循序直到树根节点，树根节点的双亲节点下标为-1
		{
			if(ht[f].lchild==c)//处理左孩子节点，判断当前双亲节点的左孩子是否是节点为c下标，是，就处理
				hc.cd[hc.start--]='0';//hc.start--从当前节点开始标记0/1一直到根节点
			else               //处理右孩子，判断当前双亲节点的右孩子是否是节点为c下标，是，就处理
				hc.cd[hc.start--]='1';
			c=f;f=ht[f].parent;//c获取当前节点的下标，f获得双亲节点下标
		}
		hc.start++;//start指向哈夫曼编码最开始字符,最后一次循环产生作用
		hcd[i]=hc;
	}
}
 
void DispHCode(HTNode ht[],HCode hcd[],int n)//输出哈夫曼编码
{
	int i,k;
	printf("输出哈夫曼编码：\n");
	for(i=0;i<n;i++)
	{
		printf("       %s:\t",ht[i].data);
		for(k=hcd[i].start;k<=n;k++)
		{
			printf("%c",hcd[i].cd[k]);
		}
		printf("\n");
	}
}
 
void main()
{
	int n=8,i;
	HTNode ht[M];
	HCode hcd[N];
	char *str[]={"a","b","c","d","e","f","g","h"};
	int fnum[]={5,9,7,8,14,23,3,11};
	for(i=0;i<n;i++)
	{
		strcpy(ht[i].data,str[i]);
		ht[i].weight=fnum[i];
	}
	CreateHT(ht,n);
	CreateHCode(ht,hcd,n);
	DispHCode(ht,hcd,n);
}